Установка для испытания образцов повторными ударами Советский патент 1986 года по МПК G01N3/32 

127

расположенными полостями 6 и 7, раз- деленнь1ми перегородкой с поршнями 10 и 11. Поршень 10 гидроцилиндра подпружинен со стороны торца ги,чроци- линдра, а подпоршневая полость 6 заполнена жидкостью, поршень гвдроци- линдра посредством шатуна 12 соединен шарнирно со свободньм концом шанги 1 ударного механизма, другой конец которой установлен с возможностью вращения на станине 18, Кинематическая схема ударного механизма приводит при перемещении рамки 2 « ударного механизма к перемещению

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для испытания образцов повторными ударами, и предназначено для испытания различных материалов, в первую очередь хрупких материалов типа горных пород.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов.

Цель достигается вьтолнением ударного механизма в виде двух соосно расположенных и разделенных перегородкой полостей гидpoцшIИjздpa с двумя поршнями,в каждой одна из полостей заполнена жидкостью, а другая - газом, при зтом обратный клапан, установленный в перегородке между полостями гидроцилиндра, дает возможность перетекания жидкости из одной полости в другую при превьш1ении давления жидкости над давлением газа.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит ударный механизм, штанга 1 которого установлена с возможностью перемещения посредством рамки 2, взаимодействующей с эксцентриковым приводом, состоящим из двигателя 3, кривошипа 4, шатуна 5. Нагружающее устройство штанги 1 выполнено в виде гидроцилиндра, разделенного на две соосные полости 6 и 7 перегородкой 8 с обратным клапаном

поршня П и сжатию газа, которым заполнена полость 7. При этом аккумулируется энергия, преобразующаяся затем в энергию удара. Обратный клапан 9, установленный в перегородке 8 между полостями 6 и 7 гидроцилиндра, пропускает часть жидкости в полость 7 гидроцилиндра в крайнем нижнем положении ее поршня 11. В результате уменьшения объема газа за счет перетекания жидкости после завершения каждого цикла удара, сила ударов возрастает от цикла к циклу. 1 ил.

9. Подпоршневая полость 6 гидроцилиндра, обращенная к перегородке 8, заполнена рабочей жидкостью, один из поршней 10, расположенный в этой

полости, подпружинен со стороны торца гидроцилиндра. Вторая полость 7 в исходном состоянии заполнена рабочим инертным газом. Другой поршень И посредством шатуна 12 щарнирно

0 соединён со свободным концом штанги 1. Внутреншгя боковая поверхность рамки 2 взаимодействует с боковой поверхностью соединительного шарнирного звена 13, соединякяцего шатун

15 12 и штангу 1. Рамка 2 имеет направляющие 1Д для обеспечения ее возвратно-поступательного перемещения и соединена с одним из захватов 15, Другой захват 16 соединен с шатуном

20 5. Захваты перемещаются в направляющей втулке I7, положение которой может регулироваться относительно станины 18 в направлении перемещения рамки 2. Кроме того, относительно

25 станины 18 регулируется положение эксцентрикового привода, положение оси качания штанги 1, положение гидроцилиндра с полостями 6 и 7. Испытуемый образец обозначен позицией .

Установка работает следующим образом.

Испытуемый образец 19 укрепляют в захватах 15 и 16, Включают двига,,тель 3 эксцентрикового привода и

вращают кривошип 4. Посредством шатуна 5 захват 16 перемещается вправо по чертежу, увлекая за собой образец 19, один из захватов 15 с направляющей 14 и рамку 2. При перемещении рамки 2 слева направо штанга 1 поворачивается по часовой стрелке, а поршень 11 вдвигается в полость 7. Это приводит к сжатию газа, расположенного в полости 7. В начальный момент движения поршня 11 давлением газа запирается клапан 9 под действием усилия со стороны давления жидкости в полости 6, создаваемого подпружиненным поршнем 10. При запертом клапане 9 перемещение поршня 11 вверх приводит к постоянному постепенному росту давления газа, росту сопротивления его перемещению. Сопротивление перемещению поршня 11 передается шатуном 12 рамке 2 и вы- зывает растягивающую нагрузку на образце 19. Характер изменения нагрузки зависит от характеристики сжимаемости газа, длины шатуна 12 и расположения рамки 2 относительно оси по- лостей 6 и 7 гидроцилиндра, поскольку при указанном перемещении рамки 2 происходит наряду с ростом усилия со стороны поршня 11, уменьшение плеча действия этого усилия вследствие поворота шатуна 12. В момент, когда штанга 1 и шатун 12 займут положение при котором оси их симметрии совпадают с осями симметрии полостей 6 и 7, давление газа максимально, и даль- нейшее смещение рамки 2 в.прежнем направлении приводит к быстрому выталкиванию поршня 11, заканчивающемуся нанесением удара звеном 13 по правой (по чертежу) внутренней боко- вой поверхности рамки 2. Удар передается через захват 15 на образец 19 в виде сжимающего ударного импульса. При переходе поршня 11 к своему нижнему положению давление газа падает, и давление жидкости в полости 6 цилиндра преодолевает сопротивление пружины запорного клапана 9 и отпирает его, в результате чего часть жидкости перетекает из полости 6 в по- лость 7 гидроциликдра. Это уменьшает объем, занимаемый газом в подпоршне- вой полости. Перетекание жидкости происходит до тех пор, пока рамка 2 под действием эксцентрикового привода не начнет перемещаться в обратном направлении, при котором поршень 11 начнет вновь двигаться в полость 7

цилиндра и запрет клапан 9. В дальнейшем работа установки идет описанным порядком с той разницей, что при переходе штанги 4 и шатуна 12 через положение оси полостей 6 и 7 гидроцилиндра звено 13 наносит удар по левой внутренней поверхности рамки 2 и создает ударную растягивающую нагрузку на образце 19. Сила удара при этом повьшшется, поскольку газ в момент его наибольшего сжатия имеет большее давление из-за меньшего объема, часть которого замещена жидкостью, а значит и кинетическая энергия, сообщенная поршню М и переходящая в ударный импульс, nq- вьш ается. При дальнейшей работе установки образец 19 нагружается поочередно ударными знакопеременными усилиями, причем каждый последующий удар имеет большую силу. При разрушении образца от очередного удара сжимающего или растягивающего знака рамка 2 посредством заплечика на направляющей 14 упирается в корпус 18 или втулку 17.

Формула изоб,ретения

Установка для испытания образцов повторными ударами, содержащая станину, эксцентриковый привод, рамку, взаимодействующую с эксцентриковым приводом, два захвата и ударный механизм, штанга которого одним концом закреплена на станине с возможностью вращения и взаимодействия свободным концом с рамкой, отлич ающа- я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастагацей силой ударов, она снабжена шатуном, ударный механизм выполнен в виде гидроцилиндра с перегородкой, делящей его на две соосные полости, с двумя поршнями, размещенными в соответствующей полости, и с обратным клапаном, установленным в перегородке, один из поршней подпружинен со стороны торца гидроцилиндра, а другой -шарнирно соединен с одним концом шатуна, шарнирно соединенным другим концом со свободнь м Концом штанги и установленным свозможно стью взамодей- ствия с внутренней поверхностью рамки, один из захватов закреплен на рамке,а другой-на эксцентриковом приводе.

Изобретение относится к устройствам для испытания образцов повторными ударами. изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения испытания образца знакопеременными ударными нагрузками с нарастающей силой ударов . Ударный механизм выполнен в виде гидроцилиндра с двумя соосно сл 17 tC 1 О5 ;о СП со